2010年高二期中试卷

⑴核反应方程及各种粒子【预测题14】从四川省核电站发展论坛上传出消息：四川首家核电站项目顺利通过初步科研评审．该项目建成后，对四川乃至中国西部地区GDP增长和一、二、三产业的拉动将起到巨大作用．关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是（D）A．HeThU422349023892B．nHeHH10423121C．HOHeN1117842147D．n10XeSrnU101365490381023592【解析】A为α衰变方程，B为聚变方程，C为发现质子的人工核反应方程，D为裂变方程，现在核电站获取核能的方式为裂变，D正确。【点评】能源问题是当今热点问题，当今社会要构建环保型新能源，随着煤、石油、天然气等不可再生能源的减少，现在我国在发展核能方面逐渐增加投入，这一主题是十分时尚的话题。让学生了解现今核电站的原理很有必要，同时也应了解今后在能源开发和利用的发展方向。（2）与粒子物理学相关的考题【预测题15】“轨道电子俘获”是放射性同位素衰变的一种形式，即原子核俘获一个核外电子，核内一个质子变为中子，原子核衰变成一个新核，并且放出一个中微子（其质量小于电子质量且不带电）．若一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”（电子的初动量可不计），则(AD)A．生成的新核与衰变前的原予核质量数相同B．生成新核的核电荷数增加C．生成的新核与衰变前的原子核互为同位素D．生成的新核与中微子的动量大小相等【解析】质子与中子的质量数相同，所以发生“轨道电子俘获”后新核与原核质量数相同，A正确；新核质子数减少，故核电荷数减少，B错；新核与原核质子数不同，不能称它们互为同位素，C错；以静止原子核及被俘获电子为系统，系统动量守恒，系统初动量为零，所以生成的新核与中微子的动量大小相等，方向相反，D正确．【点评】“轨道电子俘获”与“中微子”都是与大学物理相关的内容，但它的相关现象却可以用中学物理所学的规律进行分析，像这类中学物理与大学物理相交叉的内容应引起关注。【预测题16】“轨道电子俘获”也是放射性同位素衰变的一种形式，它是指原子核（称为母核）俘获一个核外电子，其内部一个质子变为中子，从而变成一个新核（称为子核），并且放出一个中微子的过程.中微子的质量很小，不带电，很难探测到，人们最早就是通过子核的反冲而间接证明中微子的存在的.下面关于一个静止的原子核发生“轨道电子俘获”，衰变为子核并放出中微子的说法中不正确的是()A.母核的质量数等于子核的质量数B.母核的电荷数大于子核的电荷数C.子核的动量等于中微子的动量D.子核的动能大于中微子的动能答案：D解析：该过程的核反应方程式为mnA+01e→mn1B+v（中微子），因此根据核反应中质量数和电荷数守恒可以判断A、B正确.在俘获过程中系统动量守恒，故C正确.根据mp2E2k和题中中微子的质量很小的信息可以知道D错误点评：本题以“轨道电子俘获”为背景的衰变的原子物理.【预测题17】玻尔认为，围绕氢原子核做圆周运动的核外电子，轨道半径只能取某些特殊的数值，这种现象叫做轨道的量子化。若离核最近的第一条可能的轨道半径为r1，则第n条可能的轨道半径为12rnrn（n=1，2，3，……），其中n叫量子数。设氢原子的核外电子绕核近似做匀速圆周运动，在n=2状态时形成的等效电流强度为I，则在n=4状态时形成的等效电流强度为：(D)A．I2B．I21C．I41D．I81解析：库伦力提供向心力2222222()ekmrrT电流定义2eIT同理2222()nnnekmrrTnneIT又21nrnr联合解得18nII故D正确点评：考查库伦力、电流定义、玻尔理论等【预测题11】对光电效应的解释正确的是（BD）A．金属内的每个电子可以吸收一个或一个以上的光子，当它积累的动能足够大时，就能逸出金属B．如果入射光子的能量小于金属表面的电子克服原子核的引力而逸出时所需做的最小功，便不能发生光电效应C．发生光电效应时，入射光越强，光子的能量就越大，光电子的最大初动能就越大D．由于不同金属的逸出功是不相同的，因此使不同金属产生光电效应的入射光的最低频率也不同【解析】按照爱因斯坦的光子说，光子的能量是由光的频率决定的，与光强无关，入射光的频率越大，发生光电效应时产生的光电子的最大初动能越大。但要使电子离开金属，须使电子具有足够的动能，而电子增加的动能只能来源于照射光的光子能量，但电子只能吸收一个光子，不能同时吸收多个光子，否则当光的频率低，而照射时间足够长，也会发生光电效应。电子从金属中逸出时处在从金属表面的电子向外逃出时克服原子核的引力所做的功最小，这个功称为逸出功。不同金属的逸出功不同.【点评】本题考查了考生对光子说和光电效应规律的理解，同时要求知道光子和光电子间相互作用时的一一对应关系和光强度与光子能量的关系；“入射光的强度”，是指单位时间内垂直传播方向的单位面积上的光子总能量.在入射光频率不变的情况下，光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数。利用速度传感器与计算机结合，可以自动作出物体运动的图像.某同学在一次实验中得到的运动小车的速度—时间图像如图所示，出此可以知道（AB）A．小车先做加速运动，后做减速运动B．小车运动的最大速度约为0.8m/sC．小车的最大位移是0.8mD．小车做曲线运动【解析】计算机屏上显示出的图像是利用传感器作出的运动小车的速度—时间图像.由图像知，在0~7.8s时间内是加速运动，后半部分是减速运动.图线的纵坐标最大值约0.8m/s，正确的选项是A和B．对于C选项快速进行最大位移的估算，大约是8.3m.【点评】近年来，DIS（数字化信息系统）实验在新课标中得到很好的体现.这些工具拓宽了中学实验的渠道、提高了实验的精度、改变着实验设计的思想，在新的高考中出现本类题目是必然的。不管是怎样“包装”的考题，其解答过程都离不开基本的物理知识和方法，都必须还原为已经学习过的物理模型．本题考查了对v—t图像的理解与应用38．38．（选修模块3—5）（1）关于光电效应现象，下列说法中正确的是A．在光电效应现象中，入射光的强度越大，光电子的最大初动能越大B．在光电效应现象中，光电子的最大初动能与照射光的频率成正比C．对于任何一种金属都存在一个“最大波长”，入射光的波长必须小于此波长，才能产生光电效应D．对于某种金属，只要入射光的强度足够大，就会发生光电效应（2）处于激发状态的原子，在入射光的电磁场的影响下，从高能态向低能态跃迁，两个状态之间的能量差以辐射光子的形式发射出去，这种辐射叫做受激辐射。原子发生受激辐射时，发出的光子频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样使光得到加强，这就是激光产生的机理。那么，发生受激辐射时，产生激光的原子的总能量En、电势能Ep、电子动能Ek的变化情况是__________A．Ep增大、Ek减小、En减小B．Ep减小、Ek增大、En减小C．Ep增大、Ek增大、En增大D．Ep减小、Ek增大、En不变（3）如图所示，质量为m的小球B连接着轻质弹簧，静止在光滑水平面上。质量为m的小球A以某一速度向右运动，与弹簧发生碰撞，当A、B两球距离最近时弹簧的弹性势能为EP，则碰撞前A球的速度v0=__________________mmABv0（1）C（2）B（3）2Epm38．（供选修3-5考生作答）（1）下列说法正确的是（）A．卢瑟福的α粒子散射实验揭示了原子有复杂的结构B．受普朗克量子论的启发，爱因斯坦在对光电效应的研究中，提出了光子说C．核反应方程HeThU422349023892属于裂变D．宏观物体的物质波波长非常小，极易观察到它的波动性E．根据爱因斯坦质能方程，物体具有的能量和它的质量之间存在着正比关系F．β衰变中产生的β射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的G．中子与质子结合成氘核的过程中需要吸收能量H．升高放射性物质的温度，可缩短其半衰期（2）、核能是一种高效的能源。①在核电站中，为了防止放射性物质泄漏，核反应堆有三道防护屏障：燃料包壳，压力壳和安全壳（见图甲）。结合图乙可知，安全壳应当选用的材料是。②图丙是用来监测工作人员受到辐射情况的胸章，通过照相底片被射线感光的区域，可以判断工作人员受到何种辐射。当胸章上1mm铝片和3mm铝片下的照相底片被感光，而铅片下的照相底片未被感光时，分析工作人员受到了射线的辐射；当所有照相底片被感光时，工作人员受到了射线的辐射。（3）如图，滑块A、B静止在水平气垫导轨上，两滑块间紧压一轻弹簧，滑块用绳子连接，绳子烧断后，轻弹簧掉落，两个滑块向相反方向运动。现拍得闪光频率为10HZ的一组频闪照片。已知滑块A、B的质量分别为200g、300g。根据照片记录的信息可知，A、B离开弹簧后：①A滑块动量大小为；②弹簧弹开前蓄积的弹性势能为；38．（1）BE；（2）混凝土、β、γ（3）0.18kg·m/s；1.35×10-3J16.甲、乙两车同时、同地、同向出发作直线运动，右图为其运动的时间图象，t1时刻两图线相交，有关右图的说法正确的是ABA.如果是位移时间图象，则乙车在t1的时间内平均速度1tbvB.如果是位移时间图象，则甲乙两车在t1时间内路程相等C.如果是速度时间图象，则甲乙两车在t1时间内位移相等D.如果是速度时间图象，则甲乙在t1时间内平均速度v2b38．模块3-5试题⑴以下是有关近代物理内容的若干叙述：其中正确的有______________。A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B．原子核式结构模型是由汤姆逊在α粒子散射实验基础上提出的C．核子结合成原子核一定有质量亏损，释放出能量D．太阳内部发生的核反应是热核反应E．有10个放射性元素的原子核，当有5个原子核发生衰变所需的时间就是该放射性元素的半衰期F．用粒子轰击铍核（94Be），可以得到碳核（126C）和中子⑵如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量均为1kgm的相同小球A、B、C，现让A球以02m/sv的速度向着B球运动，A、B两球碰撞后黏合在一起，两球继续向右运动并跟C球碰撞，碰后C球的速度1m/sCv.①A、B两球跟C球相碰前的共同速度多大？②两次碰撞过程中一共损失了多少动能？AV0BC第38⑵题图O246810122010304050607080t/ss/m38.(1)CDF(4分)(2)①A、B相碰满足动量守恒102mvmv（2分）得两球跟C球相碰前的速度v1=1m/s（1分）②两球与C碰撞同样满足动量守恒2122mvmvmvC（1分）得两球碰后的速度v2=0.5m/s，（1分）两次碰撞损失的动能222202122121||CKmvmvmvE（2分）JEK25.1||（1分19．人骑自行车由静到动，除了要增加人和车的动能以外，还要克服空气及其他阻力做功。为了测量人骑自行车的功率，某活动小组进行了如下实验：在离出发线5m、10m、20m、30m、……70m的地方分别划上8条计时线，每条计时线附近站几个学生，手持秒表。听到发令员的信号后，受测者全力骑车由出发线启动，同时全体学生都开始计时。自行车每到达一条计时线，站在该计时线上的几个学生就停止计时，记下自行车从出发线到该条计时线的时间。实验数据记录如下（每个计时点的时间都取这几个同学计时的平均值）：（1）以纵轴代表自行车运动的距离s，横轴代表运动的时间t，试作出s-t图。（2）根据（1）作出的s-t图知，自行车在每一路段内的速度变化不是很大，因此可以用每一段的平均速度代替该段的速度。请计算出上述表格中空缺的①、②处的数据：①________（m/s）；②________（m/s）。（3）本次实验中，学生和自行车总质量约为75kg，设运动过程中，学生和自行车所受阻力与其速度大小成正比，则在20m—30m路段的平均阻力f1与30m—40m路段的平均阻力f2之比f1∶f2=________；若整个过程中该同学骑车的功率P保持不变，则P=________W。19．（1）作出